Trasporti

Oltre Tesla: Mercedes-Benz sta ridefinendo il panorama EV con tecnologie innovative

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Innovazione automobilistica

For many years, the mantle of innovation in the automotive industry has seemingly been taken by new EV manufacturers, like Tesla (TSLA ) and BYD.

Ciò è dovuto al fatto che non solo hanno cambiato il modo in cui le auto sono alimentate, ma anche perché la riprogettazione delle auto da zero e basata sui principi fondamentali ha permesso un cambiamento radicale di prospettiva su ciò che era possibile o no.

Tuttavia, sarebbe un errore trascurare tutti i produttori “legacy”. Recentemente, Mercedes (MBGAF) ha fatto un grande annuncio con una vasta gamma di innovazioni che potrebbero cambiare completamente il modo in cui le auto vengono costruite, dimostrando che l’esperienza e la potenza di R&D dei marchi più vecchi non dovrebbero essere sottovalutate.

Visioni della mobilità nel 2040

Nel novembre 2024, Mercedes ha portato in Germania un panel selezionato di giornalisti per presentare la sua visione del futuro delle automobili e della mobilità.

È iniziata con una visione per il 2040+ in 3 città globali: Londra, Los Angeles e Shenzhen.

Queste visioni del futuro sono qualcosa in cui Mercedes si vede come strumentale nel realizzarle, grazie alle innovazioni presentate nello stesso evento.

Londra

Fonte: Inside EVs

Qui, l’attenzione sembra essere sulla riduzione della congestione urbana, in linea con l’attuale traiettoria delle politiche urbane di Londra:

  • Spazio condiviso tra veicoli a guida umana e veicoli autonomi, che sono segnalati.
  • Parcheggio solo in garage multipiano (costosi).
  • Le piccole consegne sono effettuate da piccoli robot, e i grandi furgoni di consegna autonomi sono autorizzati solo in zone specificamente dedicate.
  • Molti spazi verdi con ombra che generano energia tramite pannelli solari.

Los Angeles

Fonte: Inside EVs

Poiché questo paesaggio urbano è molto meno denso, lo stile urbanistico americano incentrato sull’auto persiste, ma con una sovrapposizione di tecnologia verde e tecnologia avanzata:

  • Corsie ciclabili riservate si affiancano alle corsie automobilistiche popolate da un mix di EV, veicoli autonomi e “auto classiche”.
  • Garage pubblici e parcheggi lungo la strada sono ancora presenti, al contrario di Londra.
  • Droni e robot sono onnipresenti, fornendo una rete densa di consegne personalizzate oltre a mitigare i rischi legati ai cambiamenti climatici come gli incendi.
  • Le EV vengono ricaricate tramite un mix di stazioni di ricarica induttive (senza contatto) e rivestimenti solari che sfruttano il clima molto soleggiato.

Shenzhen

Fonte: Inside EVs

Oggi, la città è essenzialmente la San Francisco e la Silicon Valley della Cina, e questa visione futura lo riflette. Si tratta di un paesaggio urbano molto più verticale, ultra-denso e ultra-moderno, costruito pensando alla mobilità su tre dimensioni:

  • Il parcheggio è autorizzato solo in garage multipiano.
  • I taxi VTOL (Vertical Take Off and Landing) trasportano persone in tutta la città, probabilmente con programmi di volo autonomi.
  • Il trasporto a terra è anche a più livelli, con pedoni e ciclisti che hanno i propri percorsi sospesi sopra il traffico.
  • I robot sono ovunque e fanno parte della vita di tutti, svolgendo molti servizi dalla cucina alla consegna.
  • Parchi e aree verdi riducono il calore e forniscono spazi di vita comuni.
  • I treni ad alta velocità sono anche fondamentali per portare le persone dentro e fuori Shenzhen verso le città vicine, soprattutto il resto dell’area della Grande Baia Guangdong–Hong Kong–Macao, il cuore economico e tecnologico della Cina modernizzata.

Prototipo CLA EV di Mercedes-Benz

Oltre alle tecnologie, un prototipo di auto presentato da Mercedes era la CLA, un prototipo di berlina elettrica con una capacità della batteria straordinaria.

Questo modello ha dimostrato la capacità di percorrere fino a 2.309 miglia (3.715 km) in 24 ore, includendo le soste di ricarica. Naturalmente, è una dimostrazione notevole che, a lungo termine, l’ansia da autonomia non sarà una preoccupazione seria per le EV.

  • Alto rendimento, con un’efficienza energetica di 5,2 miglia/kWh, che potrebbe renderla l’EV più efficiente al mondo, anche migliore della Lucid Air.
  • Una batteria di trazione da 800 volt e una velocità di ricarica massima di 320 kW, con ogni sosta di ricarica che richiede circa 10 minuti per portare lo stato di carica dell’auto dal 10% al 50%, aggiungendo 186 miglia (299 km) di autonomia ogni volta.

Auto solari a ricarica autonoma

Naturalmente, una ricarica efficiente presso le stazioni è indispensabile per le EV nei viaggi a lunga distanza. Tuttavia, alla fine, la maggior parte del nostro utilizzo dell’auto consiste in piccoli viaggi quotidiani per i pendolari regolari e gli spostamenti nel nostro quartiere immediato.

Sarebbe quindi fantastico se le nostre auto potessero semplicemente ricaricarsi da sole a sufficienza per effettuare tali viaggi. E ancora meglio se fosse gratuito.

Questa è la promessa della vernice solare di Mercedes. Non si tratta solo dell’integrazione di celle fotovoltaiche solari nella carrozzeria dell’auto, come era stato considerato precedentemente per la Mercedes EQXX e il suo grande tetto solare.

Invece, si prevede che questa vernice generi elettricità direttamente, trasformando l’intera superficie dell’auto in un generatore solare.

Ciò che è particolarmente impressionante è che questa vernice solare sembra raggiungere un’efficienza fino al 20%, non molto inferiore a pannelli solari molto più pesanti, nonostante pesi solo 50 g/m², un fattore chiave per l’applicazione su un’auto.

Come funziona è ovviamente un segreto commerciale per ora, ma sembra che un rivestimento di vernice a nanoparticelle ultra-trasparente sia un elemento centrale ed è già stato testato.

Copriendo l’intera superficie della carrozzeria di un SUV di medie dimensioni, che è di circa 11 metri quadrati (118 piedi quadrati), potrebbe potenzialmente aggiungere 7.450 miglia (12.000 km) di autonomia all’anno.

Ciò corrisponde a circa 20 miglia al giorno (32,8 km), sufficienti a coprire il 62% di un tipico pendolarismo quotidiano di Stoccarda.

Inside EVs

Questa prestazione potrebbe essere ancora più alta in climi più soleggiati, come la California o la Spagna, rimuovendo essenzialmente la necessità di stazioni di ricarica per la maggior parte degli utenti.

Le stazioni di ricarica piene, troppo lente o troppo rare sono preoccupazioni importanti per le EV e spingono verso un grande ritorno delle auto ibride. Quindi questa tecnologia potrebbe cambiare le regole del gioco, soprattutto nelle regioni con clima mediterraneo o tropicale, dove la forte radiazione solare potrebbe rendere le strutture di ricarica quasi irrilevanti.

Guida in realtà aumentata

Recentemente, spinto principalmente da Tesla e dai redesign dei veicoli elettrici cinesi, la tendenza è stata aggiungere un grande schermo centrale nei cruscotti delle auto per gestire il controllo del veicolo.

Invece, Mercedes immagina l’uso di occhiali di realtà aumentata per consentire uno schermo virtuale che fluttua appena sopra il cruscotto.

Fonte: Inside EVs

L’idea centrale è che nel prossimo futuro la realtà virtuale potrebbe diventare molto più comune, e i produttori di auto dovrebbero già considerare come integrarla senza soluzione di continuità nell’esperienza di guida, simile all’abbinamento e all’integrazione degli smartphone.

Un altro modo per sfruttare la tecnologia AR/VR per i produttori di auto sarebbe consentire ai potenziali acquirenti di personalizzare le loro future auto. Utilizzando un visore VR completo, potrebbero visualizzare direttamente come le diverse opzioni apparirebbero nel prodotto finale, senza che la concessionaria debba averle fisicamente disponibili in loco.

Fonte: Inside EVs

Computer neuromorfici

Una cosa che l’industria automobilistica sta iniziando a capire è che la guida autonoma sarà probabilmente molto intensiva dal punto di vista computazionale. Ciò significa che non solo richiederà hardware sufficientemente potente, ma il consumo energetico del computer di navigazione sarà effettivamente non trascurabile. Un tale utilizzo di energia probabilmente influenzerà le autonomie delle EV e le prestazioni complessive dei robotaxi.

Un modo per ridurlo è passare dai tradizionali chip AI al calcolo neuromorfico. Il calcolo neuromorfico è un metodo in cui i sistemi informatici prendono ispirazione dai cervelli dei sistemi viventi con neuroni.

Fonte: Tech Target

Questo è il percorso seguito da Mercedes, che è arrivata a modellare le sue schede circuitali per assomigliare a neuroni in questa dimostrazione per far capire il concetto.

Fonte: Inside EVs

La ricerca sul calcolo neuromorfico è stata svolta in collaborazione con l’Università di Waterloo, in Canada.

Pelle sintetica bio-ingegnerizzata

Mentre gli acquirenti attenti all’ambiente o vegani spesso criticano i prodotti animali, gli interni di auto di lusso sono comunque associati alla sensazione di sedili in pelle. Le alternative in similpelle esistono già, ma sembrano sempre un po’ “economiche”, l’opposto di ciò che un marchio premium come Mercedes cerca.

Quindi i suoi ricercatori hanno creato una versione che imita la pelle fino al livello microscopico, rendendo la sua struttura e texture molto credibili. È realizzata con materiale estratto da vecchi pneumatici, polvere di proteine, tra le altre cose.

Fonte: Inside EVs

Poiché è così simile alla pelle, viene tinto nello stesso modo, il che aggiunge il caratteristico odore di pelle che è ricercato dagli acquirenti di auto nuove.

Infine, questo materiale è apparentemente ancora più resistente della vera pelle, essendo molto resistente all’esposizione al sole così come all’azione del sudore e di sostanze chimiche come igienizzanti per le mani, creme solari o lozioni per il corpo.

Fonte: Inside EVs

Freni integrati

Tradizionalmente, i freni delle auto si basano semplicemente sull’aumento dell’attrito sulle ruote per rallentare. Ciò non solo richiede manutenzione regolare e costosa, ma emette anche molta polvere dei freni, che si rivela un contributo significativo all’inquinamento atmosferico causato dal traffico automobilistico.

Le EV hanno in parte cambiato questo permettendo che parte della frenata avvenga tramite il recupero dell’energia cinetica nella batteria, essenzialmente facendo funzionare i motori elettrici al contrario. Tuttavia, una frenata forte richiederà comunque freni tradizionali in supplemento.

Quindi Mercedes sta portando il concetto un passo oltre.

Freni in-Drive

Gli ingegneri dell’azienda hanno creato i “freni in-Drive”, che sono l’alloggiamento dell’unità di trazione di un veicolo elettrico.

Fonte: Inside EVs

Il disco è raffreddato ad acqua, e non ruota, e la pastiglia del freno è circolare, e ruota con il motore. Con questo sistema, la velocità di attrito viene raggiunta spingendo la pastiglia circolare sul disco fermo.

Ciò che rende questa innovazione molto impressionante è che significherebbe che il sistema frenante dell’auto non richiederebbe mai alcuna manutenzione per l’intera vita del veicolo.

Conterrebbe tutta la polvere dei freni, senza la necessità di svuotarla. Questo aggiunge anche alcuni altri benefici collaterali:

  • Il raffreddamento ad acqua significherebbe nessun rischio che i freni si surriscaldino.
  • Ruote completamente coperte e aerodinamiche che aiuteranno a ridurre il coefficiente di resistenza dei veicoli.
  • Il rumore della frenata sarebbe ridotto.

Micro-convertitori

Il modo in cui le EV riconvertono la velocità in elettricità è tramite un convertitore. La maggior parte lo fa con un convertitore per motore.

Invece, Mercedes sta valutando di collegare micro-convertitori alle celle della batteria di una EV in parallelo anziché in serie.

Questo potrebbe essere particolarmente utile in combinazione con celle batteria miste NMC (nichel manganese cobalto) e LFP (fosfato di litio-ferro), con alcune chimiche più adatte ad assorbire più potenza contemporaneamente.

Poiché la velocità di ricarica delle batterie è spesso il collo di bottiglia su quanta energia può essere rigenerata durante una frenata forte, questo potrebbe aumentare sia l’efficienza dell’auto sia ridurre ulteriormente lo sforzo sulla pastiglia del freno.

Un altro innovatore legacy

Mercedes non è l’unico costruttore automobilistico che si muove rapidamente per recuperare il ritardo nella rivoluzione EV. Il più grande costruttore automobilistico al mondo, Toyota, sta anche valutando di adottare ibridi ed EV, dopo molti anni di esitazione.

TM Grafico dei prezzi

Questo è qualcosa che abbiamo trattato in maggior dettaglio in precedenza in “Toyota (TM) Spotlight: Playing it Safe with a Well-Rounded Approach”. Ecco alcuni esempi per mettere in prospettiva le innovazioni di Mercedes:

Fonte: Toyota

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Jonathan è un ex ricercatore biochimico che ha lavorato nell'analisi genetica e nelle sperimentazioni cliniche. Ora è un analista di titoli e scrittore finanziario con un focus su innovazione, cicli di mercato e geopolitica nella sua pubblicazione 'The Eurasian Century'.